物理化学学报 >> 2023, Vol. 39 >> Issue (2): 2205050.doi: 10.3866/PKU.WHXB202205050
收稿日期:
2022-05-23
录用日期:
2022-06-24
发布日期:
2022-06-29
通讯作者:
邬赟羚,李彦光
E-mail:ylwu@suda.edu.cn
作者简介:
第一联系人:†These authors contributed equally to this work.
基金资助:
Mochun Zhang1, Shuo Feng1, Yunling Wu1,*(), Yanguang Li1,2,*
Received:
2022-05-23
Accepted:
2022-06-24
Published:
2022-06-29
Contact:
Yunling Wu,Yanguang Li
E-mail:ylwu@suda.edu.cn
About author:
Email: yanguang@suda.edu.cn (Y.L.)Supported by:
摘要:
镁离子电池(MIBs)因镁资源储量丰富、体积能量密度大、金属镁空气中相对稳定等优势,被认为是具有大规模储能应用潜力的电池体系。然而,镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用导致其在正极材料中的可逆脱嵌和固-液界面上的离子扩散相当缓慢,严重影响了MIBs的电化学性能。近年来,人们针对MIBs正极材料开展了大量工作,取得了一定进展,但是还存在不少问题。本文先从MIBs体系的特点出发,阐述其优势和目前所面临的主要挑战,然后从无机正极材料和有机正极材料两方面展开,梳理并总结了各类正极材料的局限性及其解决策略,对优化方法和材料性能间的相关性进行归纳和讨论,为今后进一步发展具有优异电化学性能的MIBs正极材料提供可能的参考。
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表1
金属镁和其他金属负极的比较6, 7"
Metal | Ionic radius (nm) | Voltage (V, vs. standard hydrogen electrode) | Specific capacity (mAh?g?1) | Volumetric capacity (mAh?cm?3) | Abundance in the earth’s crust (wt) |
Li | 0.076 | ?3.07 | 3862 | 2062 | 0.0022% |
Na | 0.102 | ?2.71 | 1165 | 1128 | 2.3% |
K | 0.138 | ?2.92 | 685 | 610 | 1.5% |
Mg | 0.072 | ?2.35 | 2205 | 3832 | 2.3% |
Zn | 0.075 | ?0.763 | 820 | 5855 | 0.0078% |
Ca | 0.099 | ?2.84 | 1337 | 2073 | 4.1% |
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